超声波焊接机原理

超声波焊接机原理

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。

概述

超声波模治具架设不准确受力不平均原理

在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的熔接效果，其实这只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就会产生音波传导的现象.

我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分之百承受相同的压力。

另一方面上模（H o r n）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝，或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。

塑料产品材质配合不当

每一种塑料材质的熔点，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材质的熔点约115℃，耐隆约175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ约85℃为例：ＡＢＳ与ＰＥ二种材质的熔点差距太大，超音波熔接势必困难。而ＡＢＳ与ＰＣ二种材质，亦有差距，但已非前项差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量扩大相同的情况下，相异的塑料材质，绝无法比相同材质的熔接效果好。

超声波台输出能量不足

客户在购买超音波熔接机时，通常较难预料未来产品发展的规格，所以会

遇到较大产品对象超出超音波标准熔接的情形。此时在不增加成本的预算下，

只得以现有设备来作业

一、超声波模治具架设不准确、受力不平均怎么办？

在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该

的熔接效果，其实这只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就会产生音波传

导的现象.

我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超音波熔

接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分之

百承受相同的压力。

另一方面上模（H o r n）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以

也就必须作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝，或是贴

较薄的胶带或铝箔来克服了。

塑料产品材质配合不当

每一种塑料材质的熔点，各有不同：

例如：ＡＢＳ塑料材质的熔点约115℃，耐隆约175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ约85℃为例：ＡＢＳ与ＰＥ二种材质的熔点差距太大，超音波熔接势必困难。而ＡＢＳ与ＰＣ二种材质，亦有差距，但已非前项差距如此之大，是以尚

可熔接，但在超音波功率相同，能量扩大相同的情况下，相异的塑料材质，绝

无法比相同材质的熔接效果好。

发现变形扭曲

1.降低压力（压力最好在2kg 以下）。

2.减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

3.增加硬化时间（至少0.8 秒以上）。

4.分析超音波上下模是否可局部调整（非必要时）。

5.分析产品变形主因，予以改善。

内部零件破坏

1.提早超音波发振时间（避免接触发振）。

2.降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

3.减少机台功率段数或小功率机台。

4.降低超音波模具扩大比。

5.底模受力处垫缓冲橡胶。

6.底模与制品避免悬空或间隙。

7.H o r N（上模）逃孔后重测频率。

8.上模逃孔后贴上富弹性材料（如硅利康）。

九、超声波熔接后，产品发现毛边或溢料怎么办？

1.降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

2.减少机台功率段数或小功率机台。

3.降低超音波模具扩大比。

4.使用超音波机台微调定位固定。

5.修改超音波导熔线。

熔接后发现产品尺寸不稳定

1.增加熔接安全系数（依序由熔接时间、压力、功率）。

2.启用微调固定螺丝（应可控制到0.02m/m）。

3.检查超音波上模输出能量是否足够（不足时增加段数）。

4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。

5.修改超音波导熔线。

产品总是单边烫伤

超音波振动熔接，并非单纯直线纵向振动(挠曲与横向振动不在此本次讨论中)，而是形成交叉式纵向下降振动，而上模超音波输出端能量亦是有一定的强弱分布点，气压、电压、机台虽决定功率输出能量的稳定性，但能量分布点亦呈现比例性增减。

如果发现超音波熔接时制品总是单点烫伤，即表示上模该点输出能量与产品该点形成应力对应，此时若改变超音波振动面的接触点，将可改善热能集束产生的烫伤。

超声波焊接原理

超声波焊接是熔接热塑性的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其他辅助品，其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高。

超声波塑胶焊接原理:由发生器产生20KHZ，（或15KHZ）的高压，高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工作表面及内在分子间的磨擦而使传导到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件焊接口迅速溶化，继而填充于接口间的空隙，当振动停止，工件同时在一定的压力下冷却定型，便达成完美的焊接。

塑料件材料对超声影响

1.超声波在塑料件中传播，塑料件或多或少对超声波能量有吸收和衰减，从而对超声加工效果产生一定的影响，塑料一般有非晶体材料之分，按硬度有硬胶和软胶之分，还有模数的区分，通俗地来说，硬度高，低熔点的塑料超声加工性能优于硬度低、高熔点的塑料。因此，这就牵涉到超声波加工距离的远近问题，

2、塑料件的加工条件对超声焊接的影响

塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会

形成对超声焊接产生一定影响的因素。

A：湿度缺陷：湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成，湿

度缺陷在焊接中衰减有用能量，使密封位渗水，加长焊接时间，所以湿度高的

塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。

B：注塑过程的影响：

注塑过程参数的调整会引致如下缺陷：

①尺寸变化(收缩、弯曲变形)

②重量变化

③表面损伤

④统一性不佳

C：保存期：塑料件注塑加工出来后，一般最少放置24小时后，再进行焊接，以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不

按此要求。

D：

再生塑料的强度比较差，对超声波焊接适应性也较差，所以如用再生塑料，各种设计尺寸均要酌情加以考虑。

E：脱模剂和杂质

脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表

面的溶剂、杂质等震开，但对于要求密封、或在高超声波工作原理频率高于人的听觉上限（约为20000赫）的声波，称为超声波，或称为超声。超声波在媒

质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上

的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声

波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的波长很短，通常的障

碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均

匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。功率特

性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波

功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所

具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的

功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈

振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒

之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种

剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使

两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加速。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

我们知道正确的波的物理定义是：振动在物体中的传递形成波。这样波的

形成必须有两个条件：一是振动源，二是传播介质。波的分类一般有如下几种：一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时，称为横波。当振动方向与传播方向一致时，称为纵波。二是根据频率分类，我们知道

人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ，所以在这个范围之内的波叫做声波。低

于这个范围的波叫做次声波，超过这个范围的波叫超声波。、波在物体里传播，主要有以下的参数：一是速度V，二是频率F，三是波长λ。三者之间的

关系如下：V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的，所以频率不同，波长也就不同。另外，还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在

着衰减，传播的距离越远，能量衰减也就越厉害，这在超声波加工中也属于考

虑范围。

1、超声波在塑料加工中的应用原理：

塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位

塑料熔合，达到加工目的。

强度的情况下，应尽可能去除。在有些情况下，先清洗塑料件是必要的。

碰到此种用小机台作大对象的情形，通常采取的方式有分好几次熔接、增

加超音波输出功率（增加段）或增加熔接时间、压力等。然而这也产生了质量不稳定的现象，因为电压与气压直接影响到超音波输出功率的稳定性。

也就是说上班或尖峰时间，使用超音波作业的产品质量，与大家都下班后

的质量稳定是不相同的。

然而大家都下了班再使用超音波，那就不是工作效率了。所以这时采取的

对策就是气压源采取独立方式；要求在0.02m/m 以下之产品在超音波机台加装

稳压设备；调整出力段数、增加功率，但一般状况超音波作业时功率输出最好

能掌握在2~4 段之间，如一定要在5~6 段作业，则生产作业时间必须尽量缩短，以避免零件、振动子的损耗。增加能量扩大器（H o r n上模）的扩大。但扩大程度如果超出４：１，将对H o r n本身、音波、电流有极大的影响

焊接产品质量不稳定

最好的办法,选择大单位的超声波焊接设备,例如,我们欣宇超声波产品就很好的。

质量无法稳定最主要因素是输出功率不能稳定，以导致无法形成稳定的摩

擦热能。而如何让功率输出稳定？此乃决定于

机台输出功率；

〈2〉H o r N 扩大比；

〈3〉气压源；

〈4〉电压源等四项。

1、机台输出功率＋H o r N扩大比率＝实际可用功率。由此可知在一定产品

实施超音波熔接时，于规划与设计的观点而言，机台输出功率愈强，相对H o r

N的扩大比所设计的也愈小。

反之机台输出功率愈小，H o r N设计的扩大比也愈大。例如：2200W的超

音波熔接机，H o r N的扩大比是2.5 倍。换成3200W超音波熔接机时，H o r N

的扩大比可能只要1.5倍即可。然而并非强调超音波熔接机输出的功率要大，而

是要对一项塑料产品实施超音波熔接时，给予最适合的环境作业，其间尚需考

虑成本的预算，产品的功能需求，熔接标准等考虑再来规划出完整的工作设备

与超音波使用技巧。

2、在了解上述各种影响超音波熔接质量的关键性原因后，工程师在设计时，首当熟悉并评估1. 产品质量要求功能标准；2.现有超音波设备；

3. 决定产品设计的形态、技巧如超音波导熔线、、材质）。因为既然可用设备资源已经固定，那就必须用产品设计的技巧来配合现有可用的设备才是正确的。

4、在我们确定人为因素（1 ~ 2项）都无问题时，会发生质量不稳定现象，那肯定一个事实：即气压与电压产生的影响。在我们多年来处理质量不能稳定

现象时，也同时发现，在内无法达到的质量标准，却在大家都下班，停止电压、气压多数同时使用时，意外的达到质量要求标准。因此也发现多人或多单位使

用共同的气压与电压源时，由于通常我们会设定空气储存筒里面的气压低于2 ~

4kg的情况时再自动打气充填这是一项形成的误差原因。而气压源经过管路到达熔接机时，由于熔接速度快，第一次超音波熔接的气压与第二次或第三次存留

于管路的气压亦形成误差，如此将形成周期性或非周期性的质量异动。而电压

也由于电力公司输出同时供数百万人都有机会同时使用，此时产生的电压降也

不是我们所能控制，如此气压与电压的变量，确确实实的造成能量输出的变化，而影响精密质量的重要因素。当然必须列为诊断项目。

熔接后移位了

1.降低熔接压力。

2.底模加高，使其超过熔接线2m/m 以上。

3.使用超音波传导熔接。

4.上模（HRON）压到产品才发振。

5.修改塑料产品，增强定位。

产生伤痕断震裂烫伤

1.降低压力。

2.减少延迟时间（提早发振)。

3.减少熔接时间。

4.引用介质覆盖（如ＰＥ袋）。

5.模治具表面处理（硬化或镀铬）。

6.机台段数降低或减少上模扩大比。

7.易震裂或断之产品，治具宜制成缓冲，如软性树脂或覆盖软木塞等（此项指不影响熔接强度）。

8.易断裂产品于直角处加Ｒ角。

六、超声波熔接后，发现变形扭曲怎么办？

1.降低压力（压力最好在2kg 以下）。

2.减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

3.增加硬化时间（至少0.8 秒以上）。

4.分析超音波上下模是否可局部调整（非必要时）。

5.分析产品变形主因，予以改善。

熔接后内部零件破坏

1.提早超音波发振时间（避免接触发振）。

2.降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

3.减少机台功率段数或小功率机台。

4.降低超音波模具扩大比。

5.底模受力处垫缓冲橡胶。

6.底模与制品避免悬空或间隙。

7.H o r N（上模）逃孔后重测频率。

8.上模逃孔后贴上富弹性材料（如硅利康）。

超声波熔接后产品发现毛边或溢料

1.降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。

2.减少机台功率段数或小功率机台。

3.降低超音波模具扩大比。

4.使用超音波机台微调定位固定。

5.修改超音波导熔线。

九、超声波熔接后，发现产品尺寸不稳定怎么调？

1.增加熔接安全系数（依序由熔接时间、压力、功率）。

2.启用微调固定螺丝（应可控制到0.02m/m）。

3.检查超音波上模输出能量是否足够（不足时增加段数）。

4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。

5.修改超音波导熔线。

产品总是单边烫伤

超音波振动熔接，并非单纯直线纵向振动(挠曲与横向振动不在此本次讨论中)，而是形成交叉式纵向下降振动，而上模超音波输出端能量亦是有一定的强弱分布点，气压、电压、机台虽决定功率输出能量的稳定性，但能量分布点亦呈现比例性增减。

如果发现超音波熔接时制品总是单点烫伤，即表示上模该点输出能量与产品该点形成应力对应，此时若改变超音波振动面的接触点，将可改善热能集束产生的烫伤。

超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其他辅助品，其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量。

超声波塑胶焊接原理:由发生器产生20KHZ，（或15KHZ）的高压，高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工作表面及内在分子间的磨擦而使传导到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件焊接口迅速溶化，继而填充于接口间的空隙，当振动停止，工件同时在一定的压力下冷却定型，便达成完美的焊接。

塑料件材料

1.超声波在塑料件中传播，塑料件或多或少对超声波能量有吸收和衰减，从而对超声加工效果产生一定的影响，塑料一般有非晶体材料之分，按硬度有硬胶和软胶之分，还有模数的区分，通俗地来说，硬度高，低熔点的塑料超声加工性能优于硬度低、高熔点的塑料。因此，这就牵涉到超声波加工距离的远近问题，

2、塑料件的加工条件对超声焊接的影响

塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会形成对超声焊接产生一定影响的因素。

A：湿度缺陷：湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成，湿度缺陷在焊接中衰减有用能量，使密封位渗水，加长焊接时间，所以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。

B：注塑过程的影响：

注塑过程参数的调整会引致如下缺陷：

①尺寸变化(收缩、弯曲变形)

②重量变化

③表面损伤

④ 统一性不佳

C：保存期：塑料件注塑加工出来后，一般最少放置24小时后，再进行焊接，以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不

按此要求。

D：再生塑料

再生塑料的强度比较差，对超声波焊接适应性也较差，所以如用再生塑料，各种设计尺寸均要酌情加以考虑。

E：脱模剂和杂质

脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表

面的溶剂、杂质等震开，但对于要求密封、或在高超声波工作原理

频率高于人的听觉上限（约为20000赫）的声波，称为超声波，或称为超声。

超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规

律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几

毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的波长

很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本

领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就

越显著。功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对

微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的

频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般

声波相比，它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时，由于

液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加

速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化

作用。

我们知道正确的波的物理定义是：振动在物体中的传递形成波。这样波的

形成必须有两个条件：一是振动源，二是传播介质。波的分类一般有如下几种：一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时，称为横波。当振动方向与传播方向一致时，称为纵波。二是根据频率分类，我们知道

人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ，所以在这个范围之内的波叫做声波。低

于这个范围的波叫做次声波，超过这个范围的波叫超声波。

波在物体里传播，主要有以下的参数：一是速度V，二是频率F，三是波长

λ。三者之间的关系如下：V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的，所以频率不同，波长也就不同。另外，还需要考虑的一点就是波在

物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减也就越厉害，这在

超声波加工中也属于考虑范围。

1、超声波在塑料加工中的应用原理：

塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位

塑料熔合，达到加工目的。

强度的情况下，应尽可能去除。在有些情况下，先清洗塑料件是必要的。

一通电就有超声波焊接的声音

分析原因：

1.开机后电流表动

2.开机后电流表不动

解决方法：

1.检测主板是否损坏，维修主板

2.没多大问题，可能受到干扰超声波熔接后产生伤痕

超声波焊接机使用指导书(共22页)

超声波焊接机使用指导 书(共22页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

超声波焊接机使用指导书目录 一、工作原理 二、产品规格及参数 三、结构 四、操作要领 五、故障排除 六、焊头设计 七、塑料相熔性 八、超声波应用原理 九、电路图

工作原理 热可塑性塑料的超声波加工，是利用工件接触面间高频的磨擦使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工作时，停止超声波振动，此时工作接面由熔融面固化，完成加工程序。 通常用于塑料加工的频率有28KHz、20KHz和15KHz，其中28KHz和20KHz在人耳听觉范围之外，故称为超声波，但15KHz仍在耳听觉范围之内。 产品规格及参数 结构 本机器由超声波发生器、超声换能系统、程序控制及气动机架系统几部分组成 A：组件名称（见附图1） （1）升降速度（2）焊接时间（3）保压时间 （4）气压表（5）调压器（6）超声测试开关 （7）焊头升降开关（8）触发开关机构（9）分水器 （10）机体固定把手（11）升降手轮（12）换能器固定座 （13）换能器固定螺丝（14）二级杆（15）焊头 （16）触发开关（17）急停开关（18）限位螺栓 （20）电源开关（21）过载指示灯（22）超声测试开关 （23）负载电流表（24）调频电感（25）散热风口 （26）控制插座（27）超声输出插座（28）保险丝座 （29）电源线入口（30）振幅调节开关

B：组件名称及功能 （1）升降速度：调节此旋钮可调节焊头上下的速度，顺时针旋转减速、反之加速。（2）焊接时间：此旋钮为一波段开关，实为一可调电阻，调节超声波焊接的时间。（3）保压时间：此旋钮同焊接时间旋钮相同，用于调节超声波发射完后，塑料件固化的时间。 （4）气压表：指示工作气压。 （5）调压器：用于调节工作气压，将旋钮拔出即可调节，调好后再压入即可。 （6）超声测试开关：轻触开关，即可发送超声波，一般用于检测超声波是否正常。（7）焊头升降开关：主要用于校对模具，该开关为自锁开关，按下后需重按复原。（8）触发开关机构：用于控制自动程序下超声波的触发，如该机构是时间继电器，则表示从触发开始到超声波发出之间的延时时间；如该机构是拔盘，则是压力 触发，调节拔盘，即可得到相关的触发压力。 （9）分水器：用于分离压缩空气中的水分，请在积水半满时将杯底针向上压，以排出积水。 （10）机体固定把手：用于固定上部机架。 （11）升降手轮：将（10）松开后即可调整机架高低。 （12）换能器固定座：用于固定换能器系统。 （13）换能器固定螺丝： （14）二级杆：又叫增幅器，用于放大换能器输出振幅。 （15）焊头：又叫焊模，将超声波能量传至工件。通常为谐振频的半波长，材料多为钛合金或铝合金，铝合金焊头易在工作物上留下氧化物，可以电镀或使 用防热塑料膜来防止。 *注意*焊头不可以任意修改，否则会改变其谐振频率及机械强度，容易导致换能器或电器零件损坏。 （16）触发开关：两边开关同时触发，可实现正常程序。 （17）急停开关：该开关为自锁开关，一经触发，则焊头不能下降。如触发后应旋钮复位，便于程序运作。 （18）限位螺栓：调节螺栓上螺母位置，可限制焊头下降的高度，控制塑料件熔接深度。 （20）电源开关：打开此开关后，电源导通，指示灯亮，风扇开始运转。 （21）过载指示灯：当本机超声波振动异常时，此灯会亮，并停止发振。 （22）超声测试开关：触发即有超声波发生，用于检验声波是否正常。

超声波焊接技术

哈尔滨工业大学 金属工艺学课程论文 题目：超声波金属焊接技术的综合介绍 院系：能源科学与工程学院 专业：能源与动力工程

班级： 1502403 学号： 1150240325 姓名：石嘉成 超声波金属焊接技术的综合介绍 石嘉成1 (1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院） 摘要：本文主要介绍特种焊接中的超声波金属焊接技术，将从超声波焊金属接技术的应用背景、工艺过程、特点及实际应用情况及最新发展等发面展开介绍。通过文献的查阅得到了以下的结论：超声波焊接的应用越来越广泛，它具有能耗低、压力小、速度快、稳定性高、程序简便、精度高等优点，虽然对仪器的要求较高导致成本较高，但是仍不失为一种很有前景的焊接技术。 关键词：超声波焊接；金属；工艺过程；文献查阅

1.超声波金属焊接技术应用背景 超声波金属焊接起源于1950年的美国1。超声波金属焊接在电子工业、电器制造、新材料的制备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术方面都有很广泛的应用，加上其节能、环保、操作方便等突出优点，对于我国建设资源节约型、环境友好型的现代化社会，超声波金属焊接将发挥很大的促进作用2。 2.超声波焊接技术的原理及工艺过程 2.1超声波金属焊接技术的原理 超声波金属焊接主要过程是被夹持在一起的两块工件受到硬砧和焊接端头之间的静压力，将超声波能量传输给工件顶部，维持短暂的时间，待结合表面之间的摩擦破碎氧化膜和其它沾污，每个表面上暴露出清洁新生的金属，从而使两个表面相互结合。一旦两表面处于一个原于间距内，就会产生金属型结合，由于超声波清理作用是连续的，就没有时间来形成阻碍原于接近的新氧化膜。完成最终的冶金结合时，无电弧和飞溅，无焊缝金属的熔化，铸造组织无熔化，厚度变形也很小3。 2.2超声波金属焊接技术的工艺过程 如图1所示，超声波焊接过程分为4个阶段： 第1阶段：焊头与零件接触，施压并开始振动。摩擦发热量熔化导能筋，熔液流入结合面。随着两零件之间距离的减少，焊接位移量（两零件之间由于熔体流动产生的距离减小值）开始增加。起初焊接位移量快速增加，然后在熔化的导能筋铺展并接触下零件表面时放慢增速。在固态摩擦阶段，发热是由于两表面之间的摩擦能和零件中的内摩擦产生的。摩擦发热使聚合物材料升温至其熔点。发热量取决于作用频率、振幅和压力4。

逆变电焊机的工作原理

逆变电焊机的基本工作原理： 逆变电焊机主要是逆变器产生的逆变式弧焊电源， 又称弧焊逆变器， 是一种新型的焊接电源。 是将工频（50Hz）交流电， 先经整流器整流和滤波变成直流， 再通过大功率开关电子元件（晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT），逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电， 同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压， 再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。 其变换顺序可简单地表示为： 工频交流（经整流滤波）→直流（经逆变）→中频交流（降压、整流、滤波）→直流。即为：AC→DC→AC→DC 因为逆变降压后的交流电， 由于其频率高， 则感抗大， 在焊接回路中有功功率就会大大降低。 所以需再次进行整流。 这就是目前所常用的逆变电焊机的机制。 逆变电源的特点： 弧焊逆变器的基本特点是工作频率高， 由此而带来很多优点。 因为变压器无论是原绕组还是副绕组， 其电势E与电流的频率f、磁通密度B、铁芯截面积S及绕组的匝数W有如下关系：E=4.44fBSW 而绕组的端电压U近似地等于E，即： U≈E=4.44fBSW 当U、B确定后，若提高f，则S减小，W减少， 因此， 变压器的重量和体积就可以大大减小。 就能使整机的重量和体积显著减小。 还有频率的提高及其他因素而带来了许多优点， 与传统弧焊电源比较， 其主要特点如下： 1.体积小、重量轻，节省材料，携带、移动方便。 2.高效节能，效率可达到80%~90%，比传统焊机节电1/3以上。 3.动特性好，引弧容易，电弧稳定，焊缝成形美观，飞溅小。 4.适合于与机器人结合，组成自动焊接生产系统。 5.可一机多用，完成多种焊接和切割过程。

超声波点焊机使用说明书

1.0目的:正确操作设备,确保设备正常运行,保证正常生产和产品质量. 2.0适用范围:本公司所有超声波点焊机操作人员及机修人员. 3.0工作原理及结构: 3.1超声波点焊机是一种固相焊接机,焊件之间的连接是 通过声学系统的高频弹性振动以及在工件之间静压 力的夹持作用下实现的. 3.2PC系列超声波点焊机主要由机架、换能系统、机头、 超声波发生器、程序控制器等主要部件,组成； 4.0操作规程： 4.1本机应放置在环境温度0℃-40℃室内空气干燥、无腐 蚀气体、振动小的地方； 4.2接通电源，单相220V；并接好地线； 4.3接通气源； 4.4打开发生器电源，电源指示灯亮； 4.5设定功率、预压、焊接、保压时间； 4.6根据焊接牢固度修正参数； 5.0功率调整：开机后，将应焊工件的试样搁在上下焊头间， 对功率进行缓慢调整，即拨动（功率设定）拨码开关，顺序渐进（每次可调整数为10），如10、20、30、40…… 直至被焊工件达到焊接牢固的要求。即为功率之最佳设定；

6.0停机：停止工作时，将电源开关关闭； 7.0日常维护及注意事项： 7.1保持点焊机及其工作台清洁卫生； 7.2保持点焊头干净清洁，作业时网纹中不可夹杂其它硬 物，尤其铁钉类，以免损伤机器或影响焊接效果； 7.3长期焊接铝材会带来上下焊头的吸附，清定期视焊面 情况用铜丝刷按焊头面网纹方向轻轻刷抹，以清洁网 纹内的吸附物，防止焊面与工件在焊接时的粘接； 7.4本机焊头网纹面使用寿命（在保持不退火状态下）一 般为10万次，当达到使用寿命或网纹磨损时，可由机 修进行修复后再使用； 8.0相关文件：《超声波点焊机使用说明书》。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

超声波焊接机的工作原理

超声波焊接机的工作原理 超音波焊接机的工作原理是： 是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能（即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能），该能量通过焊头传导到塑料工件上，以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟，所得到的焊接强度可与本体相媲美。超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊，也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状。 超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。 1、气动传动系统 包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。 工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。 2、控制系统 控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是：电源启动一触发控制信号气压传动系统，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间去除超声发射继续保持一定压力时间退压，焊头回升焊接结束。 3、超声波发生器 （1）功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

逆变焊机的工作原理

第一章主回路工作原理 一、什么叫主回路 主回路指焊机中提供功率电源的电路部分。 二、主回路原理图（以ARC160例） 三、组成器件说明 1、K——电源开关 用以接通（或切断）与市电（220V、50赫兹）的联系 2、RT——起动电阻 因焊机启动时要给后面的滤波电解电容充电。为避免过大的开机浪涌电流损坏开关及触发空开跳闸，在开机时接入启动电阻，用以限制浪涌电流。正常工作后，启动电阻被继电器短路。实际电路中，为避免因开机浪涌电流冲击造成启动电阻损坏，起动电阻采用了热敏电阻（PTC和NTC），它们具有良好的耐冲击性。 3、J1——继电器 开关接通之后，电流通过启动电阻给滤波电解电容充电，当电容电压达到一定值时，辅助电源开始工作提供24V电，使继电器吸合，将启动电阻短路。 4、DB——硅桥 此硅桥用于一次整流，将市电220V、50赫兹交流电整流后输出308V的直流电。 5、C1——电解滤波电容 整流后输出的308V的直流电为脉动直流，此电容起滤平作用 6、R——放电电阻 在关机以后，滤波电容中存有很高电压，为了安全，用此电阻将存电放掉。 7、C2——高频滤波电容 在高频逆变中，需要给开关管提供高频电流，而电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因，不能提供高频电流，因此需要高频电容提供。 8、Q——开关管 开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成全桥逆变器，在驱动信号作用下，将308V直流转 变成100Kz（10万赫兹）交流电的。 9、C3——隔直电容 为避免直流电流流过变压器肇成变压器饱而接入此电容。

10、T1——主变压器 变压器的作用是将308V的高压变换成适合电弧焊接所需要的几十伏的低压。 11、D——快速恢复二极管 D5、D6的作用是二次整流，即将100KHz的高频交流电流再次转变成直流电流。 12、L1——电抗器 电抗器具有平波续流作用，可使输出电流变得连续稳定，保证焊接质量。 13、RF——分流器 分流器是用锰铜制成的大功率小阻值的电阻，用于检测输出电流的大小，提供反馈信号。 四、全桥逆变器工作原理 1、全桥逆变器的电路图 2、全桥逆变器工作原理 全桥逆变器每个工作周期分四个时段，分别为t1、t2、t3、t4，其工作原理如下： t1时段K1、K4导通，K2、K3关断 电流方向：正极K1 C1 T K4 地 t2时段K1、K4、K2、K3关断 无电流 t3时段K1、K4关断，K2、K3导通 电流方向：正极K2 C1 T K3 地 t4时段K1、K4、K2、K3关断 无电流 从上述分析看，在t1与t3时段里，流过变压器T的电流方向正好相反，也就是将直流电变成了交流电。 五、主回路中点波形图

超声波焊接机说明书

目录： 一、使用安全指导 1.1注意事项 (2) 1.2使用安全注意事项 (2) 二、机器概述 2.1 机器基本参数 (3) 2.2本机各部件的组成 (3) 2.2.1超声波发生器（机箱）……………………………………………………‥‥4 2.2.2焊接机机体（机架）……………………………………………………………5-6 2.2.3 超声波振动系统…………………………………………………………………6-7 三、超声波发生器的使用………………………………………………………………………8-9 四、线束的焊接放置 (10) 五、安装详述 (10) 六、使用步骤 (11) 6.1 开箱 (11) 6.2 压缩空气进气源 (11) 6.3 焊接机和发生器之间连接 (12) 6.4 启动发生器 (13) 七、调整 (14) 7.1 焊头的更换调整………………………………………………………………14-15-16 7.2 左、右夹块间隙的调整 (17) 7.3线束宽度、高度调节 (18) 7.4 焊接面的更换 (19) 八、拆装系统的检测、拆装与更换.....................................................................19-20 十、维护与保养 (21)

一、使用安全指导 1. 1 注意事项 在启动和使用本公司超声波焊接机之前，请务必仔细阅读以下注意事项！ ●使用手册会为你详细介绍超声波焊接机的正确使用方法，请您务必严格遵守执行 ●安装和使用本机必须由经过相关培训的专业人员进行。 ●在工作运行过程中，请您务必不要接触焊接工具头。超声波振动有可能导致严重的皮肤 灼伤。 ●操作人员经过适当培训后，才允许使用超声波焊接机。 ●本机在维护和检修前，应先断电源，防止误操作。维修和保养工作必须由受过专门培训的技术人员来完成。 ●未经设备生产厂商的许可，不得擅自打开机箱，调整机器。否则生产厂商的所有保证将自动失效。 ●操作人员均须严格遵守操作手册的安全和使用事项。 1.2 使用安全注意事项 ●在启动和使用之前，应先确保电缆线是否连接正确，确保超声波 焊接机正常接地。 ●基于使用安全的目的和避免发生损伤请勿将金属钢销或类似的 材料放置在焊接工具之间。 ●请经常的按时对焊接机及焊接工具进行维护保养，确保机器工作 在正常状态下。 ●在焊接过程中出现一些异常的情况、声音，为了避免机器的损伤， 请立即停止使用，由相关的专业人员进行维护或联系售后人员。

ZX7逆变焊机工作原理

ZX7逆变焊机工作原理 核心提示: 主电路主要由输入整流器、逆变电路和输出整流器所组成，现以逆变电路为半桥式串联逆变电路为例，如图1 所示。 图1(1) ZX 7 系列逆变直流弧焊机主电路电气原理图(1)

图1(2)ZX 7 系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(2) (一) 输入整流器 输入整流电路由三相整流桥堆VC1、限流R2和滤波C1~C4所组成。此外，还有自动空气开关QF1、电阻R1。QF1内有热脱扣和电磁脱扣装置，当发生过载、短路等故障时，能自动切断电源以保护焊机。本开关只作保护用。启动焊机和停止焊接时，应由用户配电板的空气开关控制。R1为压敏电阻，作过电压保护。三相380V的电压经三相桥式整流后以及由于滤波电容的作用，电压高达600V，带电检查焊机的

故障时，应特别注意人身安全，做好防护工作。 (二) 逆变电路 这是主电路的核心部分，它由换向电容C5~C8、开关元件——晶闸管VT7和VT8、主T1、限制冲击电流的L1等组成。现通过其电路简图来说明逆变的原理和过程。 图2 逆变电路简图 参看图2，当VT7被触发导通而VT8为关断时，C5、C6经VT7、器T1的一次绕组N1放电，电流为I1’，电压U5-6逐渐下降至零，于是C5、C6中电场的能量转变成变压器的磁场能量。接着，磁场释放能量而向C5、C6反向充电；与此同时，输入整流器经VT7、N1给电容C7、C8充电，充电电流为I1”。I1’和I1”构成了变压器T1一次侧绕组N1中的正半波电流I1，即I1=I1’+I1”。当C5、C6被反向充电，U5-6为负值时促使VT7关断。 VT7关断后，VT8被触发导通，逆变工作过程与上述相似，即C7、C8经T1的N1、VT8放电，电流为I’2。放电至零时，接着变压器磁场能量向C7、C8反向充电，UC7-8为负值；与此同时，输入整流器向C5、C6充电，电流为I2”。显然，与电流I1方向相反，因而构成了N1中的负半波电流。在UC7-8为负值时，促使VT8关断。 这样，每当VT7和VT8交替导通、关断一次，就在主变压器T1绕组中产生一个周波的电流。晶闸管每秒钟通、断的次数就决定了逆变器的工作频率。 由上述逆变过程可以看出：一个晶闸管关断后，另一个晶闸管才能导通。否则，将造成短路，烧坏晶闸管，并使逆变过程失败。为使逆变器能正常工作，在任意工作范围内，必须使流经晶闸管的瞬时电流过零的时刻（即换向电容放电，电压降到零后又出现负值）至其关断的这段时间间隔tx（称晶闸管的休止时间）均应大于晶闸管的关断时间tq，即 tx>tq 而且，还应该对晶闸管的最高工作频率加以限制，即要求： fm≤1/2tx

超声波焊接技术

超声波焊接技术大全 n ewmaker 超声波焊是一种快捷，干净，有工工国 效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。目前被运用的朔胶制品与之间的粘结，朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。 超声波的优点： 1,节能 2，无需装备散烟散热的通风装置 3，成本低，效率咼 4,容易实现自动化生产！ 超声波焊接机的工作原理！ 超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60HZ的电频转变成 20KHZ或40KHZ的电能高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。

振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化， 振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键， 整个周期通常是不到一秒种便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料!!焊接： 指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。当超音停止振动时， 固体材料熔化，完成焊接。其接合点强度接近一整块的连生材料， 只要产品的接合面设计得匹配， 完全密封是绝对没有什么问题的， 碟合： 熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。 嵌入： 将一个金属无件嵌入塑料产品的预留孔内。 具有强度高，成型周期短安装快速的优点！！ 类似于模具设计中的嵌件！

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ZX7逆变焊机工作原理

ZX7逆变焊机工作原理 主电路主要由输入整流器、逆变电路和输出整流器所组成，现以逆变电路为半桥式串联逆变电路为例，如图1所示。 图1(1) ZX7系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(1)

图1(2)ZX7系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(2) (一)输入整流器 输入整流电路由三相整流桥堆VC 1、限流电阻R 2 和滤波电容C 1 ~C 4 所组成。此 外，还有自动空气开关QF 1、电阻R 1 。QF 1 内有热脱扣和电磁脱扣装置，当发生 过载、短路等故障时，能自动切断电源以保护焊机。本开关只作保护用。启动 焊机和停止焊接时，应由用户配电板的空气开关控制。R 1为压敏电阻，作过电

压保护。三相380V的电压经三相桥式整流后以及由于滤波电容的作用，电压高达600V，带电检查焊机的故障时，应特别注意人身安全，做好防护工作。 (二)逆变电路 这是主电路的核心部分，它由换向电容C 5~C 8 、开关元件——晶闸管VT 7 和VT 8、主变压器T 1 、限制冲击电流的电感L 1 等组成。现通过其电路简图来说明 逆变的原理和过程。 图2 逆变电路简图 参看图2，当VT 7被触发导通而VT 8 为关断时，C 5 、C 6 经VT 7 、变压器T 1 的一 次绕组N 1放电，电流为I 1 ’，电压U 5-6 逐渐下降至零，于是C 5 、C 6 中电场的能 量转变成变压器的磁场能量。接着，磁场释放能量而向C 5、C 6 反向充电；与此 同时，输入整流器经VT 7、N 1 给电容C 7 、C 8 充电，充电电流为I 1 ”。I 1 ’和I 1 ” 构成了变压器T 1一次侧绕组N 1 中的正半波电流I 1 ，即I 1 =I 1 ’+I 1 ”。当C 5 、C 6 被反向充电，U 5-6为负值时促使VT 7 关断。 VT 7关断后，VT 8 被触发导通，逆变工作过程与上述相似，即C 7 、C 8 经T 1 的 N 1、VT 8 放电，电流为I’ 2 。放电至零时，接着变压器磁场能量向C 7 、C 8 反向充 电，U C7-8为负值；与此同时，输入整流器向C 5 、C 6 充电，电流为I 2 ”。显然， 与电流I 1方向相反，因而构成了N 1 中的负半波电流。在U C7-8 为负值时，促使 VT 8 关断。 这样，每当VT 7和VT 8 交替导通、关断一次，就在主变压器T 1 绕组中产生 一个周波的电流。晶闸管每秒钟通、断的次数就决定了逆变器的工作频率。 由上述逆变过程可以看出：一个晶闸管关断后，另一个晶闸管才能导通。 否则，将造成短路，烧坏晶闸管，并使逆变过程失败。为使逆变器能正常工作，在任意工作范围内，必须使流经晶闸管的瞬时电流过零的时刻（即换向电容放电，电压降到零后又出现负值）至其关断的这段时间间隔t x （称晶闸管的休止 时间）均应大于晶闸管的关断时间t q ，即

自动追频超声波使用说明

使用說明書INSTRUCTIONS Array 智能型超聲波焊接發生器

目錄 安全要求與警告 (1) 智慧型超聲波焊接發生器簡介 (2) 技術參數 (3) 安裝要求 (4) 操作使用說明 (5)

一．安全要求與警告 本節解釋了手冊上各種“安全注意”符號和標誌的意義，並提供了超聲波焊接發生器的常規安全預防措施。 “警告”標誌下包括了需要注意的潛在危險情況，如果忽略，可能造成不同程度的傷害事故。 在接觸超聲波發生器前應採取以下預防措施： 在進行任何電氣連接前，確定電源處於關閉（OFF）狀態。使用帶有接地端子的電源插座來防止觸電事故。 超聲波發生器會產生高壓。對其進行操作前，應： 關閉電源開關； 拔下主電源插頭； 等待2分鐘讓電容充分放電。 超聲波發生器會產生高壓，非專業人員請勿打開外殼。 超聲波發生器會產生高壓，並且其高壓的公共端並不與大地相連通，因此，在檢測時請使用 不接地而使用電池作為電源的萬用表，用其他的方法進行檢測可能導致觸電。 不要將手放在焊頭下，向下的壓力和超聲波振動可能引起傷害事故。 當高頻電纜或換能器處於斷開狀態時，不要執行焊接及測試操作。 在使用大焊頭時，不要將手指放到焊頭和模具之間。 此機型必須一人操作，禁止多人同時操作及調試。 二．智慧型超聲波焊接發生器簡介 超聲波信號發生器由一個能將50/60Hz的工頻交流電轉換為超音頻供換能器工作的超聲波功放模組和一個帶有“系統保護監測”及“自動調諧”功能的控制模組組成。控制模組能在超聲波焊接工作發生故障時切斷超聲波能量從而為發生器乃至整套焊接設備提供極高的安全性

和可靠性。 1、真正全自動追頻（AFC）適應各種大小焊模和不同的設計模具，自動追蹤頻率範圍：±400HZ （依15KHZ超聲波為例，模具頻率在14.40-15.20KHZ可自動頻率追蹤使用）。追頻精度：±5HZ 2、採用CPU電腦監控各程式速度快適應力特強、內置各種保護系統“系統保護監測”功能會 對以下情況發生回應： ◆ IGBT溫度過高保護 ◆壓力過高從而導致超載 ◆超聲波發生器電流過大 ◆焊頭、變幅器或者換能器鬆動或其他故障 ◆發生器電路失效 ◆發生器和換能器間的線纜故障 ◆供電頻率不穩自動補償 3、“自動調諧”功能能使超聲波發生器自動跟蹤並且補償焊頭頻率發生的變化。當溫度過高，焊頭表面有磨損或有雜物在焊頭上時，這種頻率變化都會發生。 4、內置全自動恒振幅系統，對不同的氣壓變化及電壓波動自動補償，可對超聲波振幅由50%-100%無級調節，適應不同焊接工件之要求。 5、採用IGBT做功率放大，反應快，比傳統矽功率管反應速度快100倍多，故保護功能較優。 三、主要技術參數 1、外型尺寸：長380mm×寬290mm×高110mm 2、主機淨重：7Kg 3、輸出功率：0-4200W 4、輸出電壓：0-3000V AC

超声波焊接机使用指导书(共22页)

超声波焊接机使用指导书目录 一、工作原理 二、产品规格及参数 三、结构 四、操作要领 五、故障排除 六、焊头设计 七、塑料相熔性 八、超声波应用原理 九、电路图

工作原理 热可塑性塑料的超声波加工，是利用工件接触面间高频的磨擦使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工作时，停止超声波振动，此时工作接面由熔融面固化，完成加工程序。 通常用于塑料加工的频率有28KHz、20KHz和15KHz，其中28KHz和20KHz在人耳听觉范围之外，故称为超声波，但15KHz仍在耳听觉范围之内。 产品规格及参数 结构 本机器由超声波发生器、超声换能系统、程序控制及气动机架系统几部分组成 A：组件名称（见附图1） （1）升降速度（2）焊接时间（3）保压时间 （4）气压表（5）调压器（6）超声测试开关（7）焊头升降开关（8）触发开关机构（9）分水器 （10）机体固定把手（11）升降手轮（12）换能器固定座（13）换能器固定螺丝（14）二级杆（15）焊头 （16）触发开关（17）急停开关（18）限位螺栓（20）电源开关（21）过载指示灯（22）超声测试开关（23）负载电流表（24）调频电感（25）散热风口（26）控制插座（27）超声输出插座（28）保险丝座（29）电源线入口（30）振幅调节开关 B：组件名称及功能

（1）升降速度：调节此旋钮可调节焊头上下的速度，顺时针旋转减速、反之加速。（2）焊接时间：此旋钮为一波段开关，实为一可调电阻，调节超声波焊接的时间。（3）保压时间：此旋钮同焊接时间旋钮相同，用于调节超声波发射完后，塑料件固化的时间。 （4）气压表：指示工作气压。 （5）调压器：用于调节工作气压，将旋钮拔出即可调节，调好后再压入即可。 （6）超声测试开关：轻触开关，即可发送超声波，一般用于检测超声波是否正常。（7）焊头升降开关：主要用于校对模具，该开关为自锁开关，按下后需重按复原。（8）触发开关机构：用于控制自动程序下超声波的触发，如该机构是时间继电器，则表示从触发开始到超声波发出之间的延时时间；如该机构是拔盘，则是压力触发，调节拔盘，即可得到相关的触发压力。 （9）分水器：用于分离压缩空气中的水分，请在积水半满时将杯底针向上压，以排出积水。 （10）机体固定把手：用于固定上部机架。 （11）升降手轮：将（10）松开后即可调整机架高低。 （12）换能器固定座：用于固定换能器系统。 （13）换能器固定螺丝： （14）二级杆：又叫增幅器，用于放大换能器输出振幅。 （15）焊头：又叫焊模，将超声波能量传至工件。通常为谐振频的半波长，材料多为钛合金或铝合金，铝合金焊头易在工作物上留下氧化物，可以电镀或使用防热塑料膜来防止。 *注意*焊头不可以任意修改，否则会改变其谐振频率及机械强度，容易导致换能器或电器零件损坏。 （16）触发开关：两边开关同时触发，可实现正常程序。 （17）急停开关：该开关为自锁开关，一经触发，则焊头不能下降。如触发后应旋钮复位，便于程序运作。 （18）限位螺栓：调节螺栓上螺母位置，可限制焊头下降的高度，控制塑料件熔接深度。（20）电源开关：打开此开关后，电源导通，指示灯亮，风扇开始运转。 （21）过载指示灯：当本机超声波振动异常时，此灯会亮，并停止发振。 （22）超声测试开关：触发即有超声波发生，用于检验声波是否正常。 （23）负载电流表：空载时，表示焊头谐振的程度，（指针越低越好，视焊头与输出段数而异，通常在5%~15%或300MA~900MA之间）负载时表示输出功率的大小。（视工件而

超声波焊接机基础学习知识原理

超声波焊接机原理 超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。 概述 超声波模治具架设不准确受力不平均原理 在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该 会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模（H o r n）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝，或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。

塑料产品材质配合不当 每一种塑料材质的熔点，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材质的熔点约115℃，耐隆约175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ约85℃为例：ＡＢＳ与ＰＥ二种材质的熔点差距太大，超音波熔接势必困难。而ＡＢＳ与ＰＣ二种材质，亦有差距，但已非前项差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量扩大相同的情况下，相异的塑料材质，绝无法比相同材质的熔接效果好。 超声波台输出能量不足 客户在购买超音波熔接机时，通常较难预料未来产品发展的规格，所以会遇到较大产品对象超出超音波标准熔接的情形。此时在不增加成本的预算下，只得以现有设备来作业生一、超声波模治具架设不准确超声波、受力不平均怎么办？ 在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的熔接效果，其实这只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模（H o r n）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。

超声波塑料焊接机说明书之安装与调试

(一)、超声波塑料焊接机装设程序： 1、超声波塑料焊接机应安置在坚固,水平的工作台上。机器后面应留有大于150mm 的空间，以利通风散热。 2、为确保安全操作，本机必须可靠接地，对地电阻必须小于4欧姆。 3、将三苡控制电线两头分别插入焊机后方三脚插座，并旋紧螺母。 4、将选择开关置于手动位置。 5、锁紧升降的四只螺钉，以固定超声振头，但切勿用力过度,以免滑牙。 6、将上焊模与超声振头之接触面擦干净，用螺丝接合，使用随机专用扳手锁紧，锁紧力距为25牛顿／米。 7、把外气源的气管接入焊接机的空气滤净器。 8、音波检验程序： 为发挥超声波塑料焊接机的最佳使用效果，维护焊机的性能及安全生产，每次使用机器或更换焊模，必须调整超声波塑料焊接机发振系统与振动系统的发振程度，因此该项音波检测程序非常重要。 A、检测前，上焊模与超声振头两者必须密合锁紧，检验时上焊模切勿接触工件。 B、合上电源开关，此时电源指示灯亮. C、打开侧盖板之门页。 D、将选择开关按至音波检测档位置，观测振幅表之指示值，每次音波检测开关不能连续按下超过3秒。 E、顺逆旋转音波检测螺丝使振幅表指针在最低刻度值位置。注意：振幅表指针能调到1.2（或100）刻度值以下，且确保为最低刻度位置，焊机的发振系统与振动系统谱振最好。

[注意]: 1.调节音波选择螺丝，振幅表之指针会左右摆动，但并非表示功率输出之大小，而仅表示发振系统与振动系统之谐振程度，指示刻度值越小，则表示谐振程度越佳。 2.振幅表在空载发振时，表示谐振程度，负载发振时表示输出能量。 3.焊接前务必做音波检测，以确保发振系统与振动系统之谐振。 4.更换焊模后，切记一定要做音波检测程式。 5.调整时，如果过载指示灯发亮，则立即放开音波检验钮，约过1秒钟后，再转动音波调整螺丝作音波选择调整. 6.正确的调谐非常重要，如果无法调较到正常状态，不能达到音波检测程式第5项的要求时，请即送修，不可勉强使用，以免扩大故障。 7.工作气压不能超过5kg/cm. 8.校模程序： 为达到超声波塑料焊接机最大能量，上焊模与工件间的距离应尽量缩短，但仍应留有必要的距离，以便工件的放置和取出。升降台的最大行程为75mm，因此在校模前，在确定上焊模在最大行程时，不会接触工件。 a)将选择开关置于手动位置，调较压力调整旋钮，使压力表指示在0.2Mpa左右，（大约能使焊头上升之最小压力） b)置下焊模于工作台面,再放工件于下焊模内。 c)放松机体的锁紧摇手，转动升降手轮，使上焊模与工件之距离大于75mm，扳紧锁紧摇手。 d)双手按下两个下降按钮，使上焊模下降。

超声波焊接机技术原理

超声波焊接机技术原理 超声波焊接机工作原理是：通过物体上下振动，使焊接件伸缩发热熔接。其机械原理是：把电能转化成机械能。当超声换能器产生的能量传送到焊区，由于焊区，即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。由于塑料导热性差，热量聚集在焊区，使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。 一、超声波模治具架设不准确、受力不平均怎么办？ 在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的超声波焊接机熔接效果，其实这只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模（H o r n）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝，或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。 二、塑料产品材质配合不当? 每一种塑料材质的熔点，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材质的熔点约115℃，耐隆约175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ约85℃为例：ＡＢＳ与ＰＥ二种材质的熔点差距太大，超音波熔接势必困难。而ＡＢＳ与ＰＣ二种材质，亦有差距，但已非前项差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量扩大相同的情况下，相异的塑料材质，绝无法比相同材质的熔接效果好。 热熔塑胶分析图：

逆变电焊机原理图纸

逆变触发电路图：

脉冲及时序板原理图：

IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性 本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频（20KC）处理后，由中频变压器降压，再经整流输出可供焊接所需的电源，通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理，实现整机闭环控制，采用脉宽调制PWM为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。 DC/AC逆变器的制作 -------------------------------------------------------------------------------- https://www.sodocs.net/doc/a85183656.html, 江苏电子网QQ:99296827 这里介绍的逆变器（见图）主要由MOS 场效应管，普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。--拓普电子 1.电路图

2.工作原理 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 方波信号发生器（见图3） 图3 这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC。图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。由于元件的误差，实际值会略有差异。其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。 场效应管驱动电路。

超声波焊接机常见故障与维修

超声波焊接机常见故障 与维修 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

常见故障与维修 1、打开电源开关，电源指示灯不亮，没有任何动作。 原因：A、电源线与电源插座接触不良； B、机器的电源保险丝烧毁。 2、打开电源开关，电源指示灯亮，但没有任何动作，按超声测试按钮有输出。 原因：A、机器底座与机架连接的五芯线开路； B、机器程序电路板故障。 3、打开电源开关，电源指示灯亮，但没有任何动作，按超声测试按钮没有超声波输出。 原因：A、检查机器急停开关是否按下； B、电源变压器110V或24V电源供电不正常； C、机器程序电路板故障。 4、机器有动作，但按下超声测试按钮和工作按钮都没有超声输出。 原因：A、电源变压器110V电源供电不正常； B、电路主板的110V电源线脱落。 5、按下测试按钮机器能正常工作，但按下工作按钮机器却没有动作。 原因：A、工作开关损坏； B、机器底座与机架连接的五芯线开路。 6、按超声测试按钮时功率负载表指示值大于20％且通过调谐器无法调低。原因：A、换能器系统出现故障；

B、机器功率管烧毁。 7、焊接时机器过载指示灯亮，焊件焊接效果不理想。 原因：A、机器工作气压调节过大； B、插入性的焊件配合过紧； C、换能器系统出现故障。 8、焊件焊接效果不理想，但焊接时过载指示灯不亮，超声波输出较弱。 原因：A、电源变压器24V电源供电不正常，继电器不动作； B、机器程序板上的三端稳压器LM7824损坏。 9、焊件焊接效果不理想，按超声测试按钮听到啸叫声。 原因：换能器系统装配出现问题。 10、打开电源开关就听到微弱的啸叫声。 原因：电路板上功率管烧毁1－2个。 11、工作过程中，焊头下降，但没有超声波输出，焊头也不复位。 原因：A、机器工作气压调节过小； B、机器的触发预置按钮损坏或调整不当； C、机器程序板电路板故障。 12、机器超声波输出正常，但机器不动作。 原因：A、压缩泵供气不正常； B、气路堵塞或气动元件（电磁阀、节流阀或调压阀）有故障。 13、机器和换能器系统正常，但焊接效果不理想，机器工作时观察功率负载表，指示值小于20％。

电焊机工作原理

电焊机工作原理 百科名片 焊条和焊件分别和电源的两个输出端相连。开始焊接时先让焊条和焊件接触。这时电源短路，流过接触处的电流很大，再加上焊条和焊件的接触面较粗糙，实际上只有几个点接触，接触电阻较大，所以接触处产生很大的热量。稍后提焊条，让焊条和焊件有一定的间隙。 目录 概述 1普通电焊机工作原理 1电焊原理 1焊条药皮 1电焊机主回路简介 1什么叫主回路 1组成器件说明 1全桥逆变器 展开 编辑本段概述 电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主在是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的普通电焊机的工作原理和变压器相似，是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条，引燃电弧，在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。电焊变压器有自身的特点，就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降；在焊条被粘连短路时，电压也是急剧下降。这种现象产生的原因，是电焊变压器的铁芯特性产生的。电焊机的工作电压的调节，除了一次的220/380电压变换，二次线圈也有抽头变换电压，同时还有用铁芯来调节的，可调铁芯的进入多少，就分流磁路，进入越多，焊接电压越低。虽然电路是闭合的，可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等；但各处的电阻可是不一样的，特别是在不固定接触处的电阻最大，这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律)，Q=I方Rt可知，电流相等，则电阻越大的部位发热越高，电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻最大，则在这个部位产生的电热自然也就最多，焊条又是熔点较低的合金，自然的容易熔化了，熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却，就把焊接对象粘合在一块了。此时，由于焊条提起的瞬间上述间隙极小，焊条和焊件之间的电压又较高（60--70v），再加上上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子，